全 文 ：　第 45卷　第 6期　　　　　　　　　　　 　 武汉大学学报 (自然科学版 )　　　　　　　 Vo l. 45　 No. 6　
　　 1999年 12月　　　　　　　　　　　　 J. Wuhan Univ. ( Na t. Sci. Ed. )　　　 　　 Dec. 1999, 849～ 851
文章编号: 0253-9888( 1999) 06-0849-03
北黄花菜居群遗传多样性及遗传分化
李　峰 1 , 熊治廷 1 , 李锋民 1 , 朱英国 2
( 1.武汉大学 化学与环境科学学院 ,武汉 430072; 2.武汉大学 生命科学学院 ,武汉 430072)
　　摘　要: 用 RAPD方法对采自不同生境的 3个北黄花菜野生居群进行了遗传多样性分析 . 实验结果表明 3个
野生居群发生了一定程度的遗传分化 ,但遗传多样性主要还是集中于居群内部 . 3个北黄花菜居群的遗传多样性
水平与其生境具有相关性 ,居群间的遗传关系与其地理分布具有一定的相关性 .
关　键　词: 北黄花菜 ; 遗传多样性 ; 遗传分化 ; RAPD; 聚类分析
中图分类号: Q 943　　　文献标识码: A
　 　 RAPD ( Random Amplified Polymo rphic
DN A )是 Williams[1 ]于 1990年发展起来的一种
DNA分子水平上的遗传标记方法 ,被广泛应用于遗
传多样性检测 [2 ]和遗传图谱构建等领域 .
萱草属 ( Hemerocal lis L. )植物主要分布于亚洲
温带和亚热带地区 ,以往的工作主要集中于系统学
方面 ,对其遗传多样性的研究则鲜有报道 [3 ] . 本文
选择了北黄花菜 ( H. lil ioasphodelus L. )这一萱草
属常见种 ,采集了其位于河南和湖南境内的 3个生
长于不同生境的居群 ,用 RAPD技术对其遗传多样
性及遗传分化进行了研究 .
1　材料和方法
1. 1　材料
均采自野生居群 ,在每个居群中随机选取 7～ 8
株植物 ,采摘其幼嫩叶片用硅胶包埋干燥 . 北黄花
菜居群资料见表 1.
1. 2　 DNA提取和 RAPD扩增
DNA提取参照邹喻苹 [4 ]方法 , RAPD扩增参照
Williams
[ 1]方法 ,略有改动 . 随机引物购自 Sangon
公司 ,其编号和序列见表 2, dN TPs和 Taq DN A聚
合酶均购自 Promega公司 .
1. 3　数据处理
居群间遗传距离的计算依照 Nei[5 ]的方法 . 居
群间遗传分化度 GST用居群间多态位点在总多态
位点中的比例表示 .
2　结果与讨论
　　引物 S226对 3个北黄花菜居群的扩增结果见
图 1. 从中可以看出 ,用同一引物对不同居群扩增所
检测到的 RAPD位点数不一定相同 ,多态位点数也
不尽相同 .引物 S226在河南瑜载山居群 ( a)、河南
表 1　北黄花菜居群资料
采集地点 居群编号 采集株数 海拔 /m 气候类型 生　　境
河南瑜载山 Li1 8 700 暖温带 湿润的山坡松林下 ,日照较少 ,杂草较少
河南嵩山 Li2 8 1000 暖温带 干旱的山崖边 ,日照强烈 ,杂草较少
湖南祁东县 Li3 7 200 中亚热带 较湿润的路边坡地 ,日照充分 ,杂草较多
收稿日期: 1999-05-04基金项目: 国家自然科学基金资助项目 ( 39670050)作者简介: 李　峰 ( 1973-) ,男 ,硕士研究生 ,现从事生物多样性研究 .
DOI : 10. 14188 /j . 1671 -8836. 1999. 06. 021
表 2　RAPD引物编号及序列
引物编号 序列 ( 5′→ 3′) 引物编号 序列 ( 5′→ 3′)
S204 CACAGAGGGA S243 C TATGCCGAC
S217 CCAACGTCGT S245 TTGGCGGCCT
S223 C TCCCTGCAA S247 CCTGC TCATC
S226 ACGCCCAGGT S249 CCACATCGGT
S235 CAGTGCCGGT S250 ACC TCGGCAC
S237 ACCGGC TTGT S277 GTCCTGGGTT
S238 TGGTGGCGTT S279 CAAAGCGC TC
S240 CAGCATGGTC S306 ACGCCAGAGG
图 1　引物 S226对 3个北黄花菜居群的扩增产物电泳图谱
a. 河南瑜载山居群 b. 河南嵩山居群 c. 湖南祁东居群
1～ 8表示同一种群内不同个体的扩增产物电泳图谱
嵩山居群 ( b)、湖南祁东县居群 ( c)所检测到的总
RAPD位点数 (即独立的 DNA片段 )分别为 5、 3、 6,
其中多态位点数分别为 2、 2、 4.
　　每个北黄花菜居群所检测到的 RAPD位点见
表 3.
表 3　北黄花菜居群的 RAPD位点数
居群编号 总位点数 多态位点数 P /%
〗 Li1 125 69 55. 20
Li2 127 85 66. 93
Li3 126 79 62. 70
　　可以看出用 16个引物对 3个居群扩增所得到
的 RAPD位点数极其接近 ,约 126个 ,但多态位点
比率 P却有较大差异 ,其中瑜载山居群最低 ,为 55.
20% . 嵩山居群最高 ,为 66. 93% . 在 RAPD技术
中 ,多态位点比率 P的大小代表了居群遗传多样性
水平的高低 . 结合表 1中的环境因子 ,可以看出 3
个北黄花菜居群的遗传多样性水平与居群所处的海
拔高度和气候类型并没有明显的联系 ,但与生境具
有一定的相关性 . 3个居群中 ,河南嵩山居群所处的
生境条件较为恶劣 ,其遗传多样性水平最高 ,河南瑜
载山居群生境条件较好 ,其遗传多样性水平最低 ,而
湖南祁东居群生境条件和遗传多样性水平都居于中
间 . 由于遗传多样性是植物长期进化的结果 ,同时
代表了植物的进化潜力 ,因而这种关联性体现了植
物对生境压力的一种适应策略 ,即为了物种生存 ,植
物在较为恶劣的生境条件下进化并积累了较多的遗
传变异 ,以适应各种可能的环境压力 .
　　在 3个北黄花菜居群中总共检测到 180个独立
的 RAPD位点 ,其中多态位点占 56. 67% ( 102) ,这
比 Hamrick[ 6]根据等位酶资料所得出的单子植物平
均遗传多样性 40. 3%的数值高些 . 在这些多态性
位点中 , 82. 35% ( 84)的位点集中于居群内部 . 居群
间遗传分化指数 GST为 0. 176 5,比 Hamrick所得到
的单子叶植物平均遗传分化指数 GST 0. 231的结
果略低 ,说明这 3个北黄花菜野生居群间有了一定
程度的遗传分化 ,但遗传多样性主要还是集中于居
群内部 . Ham rick根据等位酶资料探讨了植物居群
间的遗传分化与其分布范围、繁育系统、种子散播等
8个物种特性之间的关系 ,发现繁育系统和种子散
播方式对植物居群间的遗传分化影响很大 ,即植物
居群的繁育系统 (主要是传粉方式 )和种子散播方式
越是有利于居群间的基因交流 ,植物居群间的遗传
分化越小 . 我们所采集的 3个北黄花菜居群在海
拔、气候和生境条件上都具有较大的差距 ,但它们之
间的遗传分化却不大 ,可能的原因有两点:其一为河
南两居群在环境因子上的差距相对较小 ,二者之间
遗传相似度较大 ,从而导致了 3居群间的遗传分化
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较小 ;其二为 3居群间基因交流较为频繁 ,而要证实
这后一点推断 ,则需要对其繁育系统和种子散播方
式进行系统的考察 .
北黄花菜居群间遗传距离矩阵见表 4,用
U PGM A方法的聚类结果见图 2. 从中看出 ,两个
河南居群亲缘关系较近 ,先聚合在一起 ,二者再与湖
南居群聚合 ,这与 3个居群的地理分布具有相关性
. 2个河南居群由于气候类型相似 ,地理位置接近 ,
基因交流的可能性较大 ,保持着较小的遗传距离 ;而
湖南居群与河南居群间基因交流的可能性相对较
小 ,因而在进化中形成了较大的遗传距离 .
表 4　北黄花菜居群间的遗传距离
Li1 Li2 Li3
Li1 0 0. 196 8 0. 317 1
Li2 0 0. 285 1
Li3 0
图 2　北黄花菜居群聚类图 ( UPGM A)
参考文献:
[1 ]　WILLIAM S J G K , RAJALAKSHMI S, PARANI M ,
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Genetic Diversity and Divergence Between Populations of
Hemerocall is Lilioasphodelus L. From Henan and Hunan Province
LI Feng
1 , XIONG Zhi-ting
1 , LI Feng-min
1 , ZHU Ying-guo
2
( 1. Co lleg e of Chemistr y and Envir onment Science , Wuhan Univ ersity, Wuhan 430072, China;
2. Co lleg e of Life Sciences, Wuhan Univ er sity , Wuhan 430072, China)
　 　 Abstract: Genetic diversi ty of three w ild populations o f H. l ilioasphodelus L. f rom dif ferent
ci rcuments were examined wi th RAPD markers. The result indica te tha t most of the varia tions exist wi thin
the populations, though div ergence occur among them in some deg ree. The genetic div ersity of the three
popula tions w as inter related wi th th eir niche to a cer tain ex tent. The cluster analy sis o f the three
popula tions rev ealed that the relationship among them was interrela ted wi th thei r g eog raphic distributions.
Key words: Hemerocal lis lilioasphodelus L. ; g enetic div ersity; g enetic div ergence; RAPD; cluster
analysis
851第 6期 　　　　　　　　李　峰 等: 北黄花菜居群遗传多样性及遗传分化